طراحی سامانۀ پشتیبان تصمیم مبتنی بر شبکه، به‏ منظور بهبود کمیت و کیفیت آب در حوضۀ آبخیز بنکوه

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشیار گروه آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

هدف از تحقیق حاضر، طراحی و توسعۀ نسخۀ اولیۀ نوعی سامانۀ پشتیبان تصمیم (DSS) مبتنی بر شبکه، برای معرفی بهتر ویژگی‏های آبخیز و مشکلات آن در یک قالب سیستمی و معرفی راه ‏حل‏ها و انتخاب بهترین اقدامات مدیریتی به‏منظور بهبود کمیت و کیفیت آب آبخیز بنکوه واقع در حوضۀ رودخانۀ حبله‏رود است. در تحقیق حاضر، پس از شناسایی مجموعه اقدامات مدیریتی، آثار احتمالی اجرای آنها با کمک شبیه‏سازی مدل‏های هیدرولوژیکی، فرسایش، اقتصادی، اجتماعی و اکولوژیک پیش‏بینی شدند. برای مدیریت داده‏ها و ایجاد پایگاه داده‏ای از محیط MySQL استفاده شد. به منظور ایجاد پایگاه مدل و تحلیل تصمیم‏گیری چندمعیاره زبان برنامه‌نویسی PHP به کار گرفته شد. در این سامانۀ پشتیبان تصمیم، برای اولویت‏بندی اقدامات مدیریتی روش‏های SAW و TOPSIS به کار رفته‏اند. برای توسعۀ واسط کاربر گرافیکی از زبان ‏HTML استفاده شد. سامانۀ توسعه داده‌شده قادر است پس از معرفی اجمالی ویژگی‏های حوضه در قالب رویکرد DPSIR، به ارائۀ ساختار مشکلات بپردازد و روابط علی و معلولی بین متغیرهای سامانه را در قالب مدل مفهومی نمایش داده و سپس، مجموعه‏ای از راه‏ حل‏های مبتنی بر پوشش گیاهی را همراه با پراکنش مکانی آنها به تصمیم‌گیرندگان ارائه ‏دهد. ‌پس از آن، با مدل‏سازی آثار احتمالی راه ‏حل‏های پیشنهادی به پیش‏بینی و نمایش تأثیرات مختلف آنها، به تفکیک شاخص‏های ارزیابی آثار بپردازد. در نهایت، پس از نسبت دادن وزن‏های مختلف برای شاخص‏های ارزیابی توسط کاربر، نتایج به‌دست‌آمده از اولویت‏بندی اقدامات مدیریتی را با استفاده از روش‏های تصمیم‏گیری چندمعیاره برای کاربران به‏صورت ترسیمی ارائه ‏دهد. بررسی‏های فنی در خصوص ارزیابی ویژگی‏هایی مانند کاربرپسند بودن، میزان سادگی رابط کاربر، میزان ارتباط اجزای به‌کاررفته در سامانه با نگرانی‏ها و اولویت کاربران و... در مطالعات تکمیلی می‏تواند به ارائۀ نسخۀ نهایی این سامانه منجر شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]. Kelly RA, Jakeman AJ, Barreteau O, Borsuk ME, Elsawah S, Hamilton, S, et al. Selecting among five common modelling approaches for integrated environmental assessment and management. Environmental Modelling & Software. 2013; 47: 159-181.
[2]. Kim Y, Chung ES. An index-based robust decision making framework for watershed management in a changing climate. Science of the Total Environment. 2014; 473–474: 88–102.
[3]. Alvarez IN. A Bayesian model to construct a knowledge-based spatial decision support system for the Chaguana River Basin. PhD Thesis in Engineering. 2010; 164 p.
[4]. Ako A, Eyong GT, NKeng GE. Water Resources Management and Integrated Water Resources Management (IWRM) in Cameroon. Water Resources Management. 2009; 24: 871-888.
[5]. Quinn NWT. Environmental Information Management Systems as Templates for Successful Environmental Decision Support. International Congress on Environmental Modeling and Software: Modeling for Environment Sake. Fifth Biennial Meeting. Ottawa. Canada; 2010.
[6]. Sadoddin A, Shahabi M, Bai M. Integrated watershed assessment and management Principles and approaches for modeling and decision making. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources Publishing: 2017; 170 p. [Persian]
[7]. Shao H, Yang W, Lindsay J, Liu Y, Yu Z, Oginskyy A. An open source GIS-based decision support system for watershed evaluation of best management practices. Journal of the American Water Resources Association. 2017; 53(3): 521–531.
[8]. Merritt WS, Pollino C, Powell S, Rayburg S. Integrating hydrology and ecology models into flexible and adaptive decision support tools: the IBIS DSS. 18th World IMACS / MODSIM Congress, Cairns, Australia; 2009. 13-17.
 
[9]. Weng SQ, Huang GH, Li Y. An integrated scenario-based multi-criteria decision support system for water resources management and planning- A case study in the Haihe River Basin. Expert Systems with Applications. 2010; 37: 8242-8254.
[10].            Sadoddin A, Letcher RA, Jakeman AJ, Croke BW, Newham LTH. A Bayesian model decision support system for salinity management. First International Conference of Sustainable Watershed Management (SuWaMa). Istanbul. Turkey; 2011.
[11].            Kazak J, Chru´sci J, Szewra ´nski S. The Development of a Novel Decision Support System for the Location of Green Infrastructure for Stormwater Management. Sustainability. 2018; 10(4388):1-20.
[12].            Zhang Sh, Li Y, Zhang T, Peng Y. An integrated environmental decision support system for water pollution control based on TMDL - A case study in the Beiyun River watershed. Journal of Environmental Management. 2015; 156: 31- 40.
[13].            Goharian E, Burian S. Developing an integrated framework to build a decision support tool for urban water management. Journal of Hydroinformatics. 2018; 20 (3): 708-727.
[14].            Shereif H, Mahmoud E, Thian YG. Urbanization and climate change implications in flood risk management: Developing an efficient decision support system for flood susceptibility mapping. Science of the Total Environment. 2018; 636: 152-167.
[15].            Ashrafi M, Mahmoudi M. Developing a semi-distributed decision support system for great Karun water resources system. Journal of Applied Research in Water and Wastewater. 2019; 6:16-24.
[16].            Rafaeli S, Schatz Sá E, Debastiani A, Antunes T. Efficacy of Rainfall-Runoff Models in Loose Coupling Spacial Decision Support Systems Modelbase. Water Resources Management. 2019; 33:889–904.
[17].            Sadoddin A, Alvandi E, Sheikh VB. Developing a decision support system for participatory and integrated management of the Chel-Chay watershed, Golestan. Journal of Watershed Management Research. 2015; 6(11): 124-136. [Persian]
[18].            Keshtkar AR, Salajegheh A, Sadoddin A, Allan MG. Application of Bayesian networks for sustainability assessment in catchment modeling and management, case study: the Hablehrood river catchment. Ecological Modeling. 2013; 268: 48–54.
[19].            Kimloi N. Decision Support System (DSS) for sustainable watershed management in Dong Nai Watershed. Vietnam. Conceptual Framework and Proposed Research Techniques; 1998.
[20].            Babbar M, Mukhopadhyay S, Singh V, Piemontia A. A web-based software tool for participatory optimization of conservation practices in watersheds. Environmental Modelling & Software. 2015; 69: 111-127.
[21].            Smith R, Kasprzyk J, Dilling L. Participatory Framework for Assessment and Improvement of Tools (ParFAIT): Increasing the impact and relevance of water managementdecision support research. Environmental Modelling & Software. 2017; 95: 432-446.
[22].            Zulkafli Z, Perez K, Vitolo C, Buytaert W, Dewulf A, Clark J, et al. User-driven design of decision support systems for polycentric environmental resources management. Environmental Modelling & Software. 2017; 88: 58-73.
[23].            Vahidnia M, Aleshaikh A, Alimohammadi A, Hosineali F. A spatial decision support system based on AHP. Conference and Exhibition of Geomatic. 2009; 14 pp. [Persian]
[24].            Kabaranzad M, Refogar astaneh H. Designing a decision support system for resource allocation problems in project management using Genetic Algorithm (GA). Journal of Information Technology Management. 2009; 1(3): 69- 88 [Persian]
[25].            Firuzi MA, Sajadian N, Sajadian M. Spatial decision support system for natural disaster risk management in rural areas using GIS, step towards sustainable development: Case study villages in Mazandaran province. Journal of Rural Development. 2011; 2: 93-115 [Persian]
[26].            Hofman D, Monte L, Boyer P, Brittain J, Donchytse G, Gallego D, et al. Computerised decision support systems for the management of freshwater radioecological emergencies: assessment of the state-of-the-art with respect to the experiences and needs of end-users. Journal of Environmental Radioactivity. 2011; 102: 119-127.
[27].             Lu Sh, Li J, Guan X, Gao X, Gu Y, Zhang D, et al. The evaluation of forestry ecological security in China: Developing a decision support system. Ecological Indicators. 2018; 91: 664- 678.
[28].            Butchart D, Kralisch S, Fleischer M, Meinhardt M, Brenning A. Multicriteria decision analysis framework for hydrological decision supportusing environmental flow components. Ecological Indicators. 2018; 93:470–480.
[29].            Letcher RA, Aluwihare P. Development of a decision support system for the Namoi and Gwydir Valleys. Integrated Catchment Assessment and Management (iCAM) Centre. The Australian National University. Canberra; 2004.
[30].            Dragan A, Savic JB, Mark SM. A DSS generator for multi-objective optimisation of spreadsheet-based models. Journal of Environmental Modeling & Software. 2011; 26(5): 551-561.
[31].            Van Delden H, Seppelt R, White R, Jakeman AJ. A methodology for the design and development of integrated models for policy support. Environmental Modelling & Software. 2011; 26: 266-279.
[32].            Isigonis P, Critto A, Stefan M, Zabeo A, Ciffroy Ph, Marcomini A. “AMORE” Decision Support System for probabilistic Ecological Risk Assessment - Part I: Exposure and risk assessment of the case study on cyanide. Science of Total Environment. 2019; 648: 693-702.
[33].            Ranjan P, Singh A, Tomer M, Lewandowski A, Prokopy L. Lessons learned from using a decision-support tool for precision placement of conservation practices in six agricultural watersheds in the US Midwest. Journal of Environmental Management. 2019; 239: 57-65.
 
 
دوره 6، شماره 4
دی 1398
صفحه 849-863
  • تاریخ دریافت: 20 بهمن 1397
  • تاریخ بازنگری: 31 تیر 1398
  • تاریخ پذیرش: 31 تیر 1398
  • تاریخ اولین انتشار: 01 دی 1398
  • تاریخ انتشار: 01 دی 1398